L’ancêtre des Eucaryotes, un organisme déjà complexe
01/06/12

Au terme « ancien » est souvent associé le terme « simple » dans le domaine de l’évolution. En effet, plus un organisme est simple plus on a tendance à le considérer comme ancien (et vice versa). Cette vision des choses, trop réductrice, est une fois de plus mise à l’épreuve par des chercheurs liégeois. Ces derniers ont découvert que la machinerie du dernier ancêtre commun des Eucaryotes était déjà très complexe, notamment en ce qui concerne le processus de maturation de l’ARN.  

Une cellule est une véritable usine miniature. Tout comme une usine, la cellule a besoin d’énergie et de matières premières pour fonctionner et, grâce à un travail à la chaîne bien organisé, elle génère des produits finis ainsi que des déchets. La machinerie des cellules est essentiellement programmée pour créer des protéines. Si toutes les cellules sont équipées de cette machinerie sophistiquée, le type de protéines qu’elles produisent dépend de leur fonction.

Parmi les maillons de la chaîne de production des protéines, on distingue les étapes de transcription, d’épissage et de traduction.

Transcription epissage
Au cours de la transcription, la double hélice d’ADN se déroule pour permettre à l’ARN polymérase, un complexe enzymatique, de venir lire, au niveau du simple brin d’ADN, la séquence correspondant au gène qui encode la protéine à produire. Tout en se déplaçant sur l’ADN, l’ARN polymérase « tisse » un ARN précurseur appelé pré-ARN messager. Si celui-ci contient toutes les informations nécessaires pour générer ladite protéine, il inclut également des informations superflues dont il faut se débarrasser avant la traduction de l’ARN messager en acides aminés qui composent la protéine. « En effet, chez les Eucaryotes, les gènes sont morcelés ou en mosaïque, c'est-à-dire qu’ils sont constitués de séquences codantes et régulatrices, les exons, et de séquences non codantes, les introns », explique le Professeur Patrick Motte, qui dirige le laboratoire de Génomique fonctionnelle et d’imagerie moléculaire végétale de l’ULg. « Les exons sont les parties que l’on retrouvera au niveau de l’ARN messager mature alors que les introns seront éliminés », poursuit Patrick Motte. Ainsi, le pré-ARN messager va subir une sorte de nettoyage au cours duquel il sera allégé de ses introns et à l’issue duquel il sera désormais mature et prêt à être traduit. « Le processus au cours duquel les introns sont reconnus puis éliminés et les exons sont reliés les uns aux autres s’appelle l’épissage », précise Patrick Motte.

Plusieurs protéines pour un seul gène

Jusqu’il y a peu, il était communément admis qu’un gène encode une protéine spécifique en passant par l’intermédiaire d’un ARN messager mature généré suite à l’épissage constitutif d’un pré-ARN messager. Par épissage constitutif, on entend que chaque intron est éliminé et chaque exon est conservé dans l’ARN messager final. Ce schéma classique est chamboulé depuis quelques années par la découverte d’un autre type d’épissage : l’épissage alternatif. Contrairement à l’épissage constitutif, cette seconde forme d’épissage n’aboutit pas strictement à l’exclusion de tous les introns et à l’inclusion de tous les exons dans l’ARN messager mature. En fonction de divers évènements encore méconnus, au cours de l’épissage alternatif, certains exons peuvent ne pas être conservés et certains introns peuvent être inclus dans l’ARNm mature. Ainsi l’expression d’un gène peut mener à la formation de plusieurs ARNm différents et donc à la production de plusieurs protéines, ou isoformes protéiniques, différentes.

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